Question

【題目】I.煙道氣中的NO2是主要的大氣污染物之一，為了監(jiān)測(cè)其含量，選用如下檢測(cè)方法。回答下列問題：

將VL氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中，使NO2完全被氧化成NO3-，加水稀釋至100.00mL。量取20.00mL該溶液，加入v1mLc1mol·L－1 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(過量)，充分反應(yīng)后，用c2mol·L－1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2＋，終點(diǎn)時(shí)消耗v2mL。

(1)NO2被H2O2氧化為NO3-的離子方程式為____________________________________。

(2)加水稀釋到100.00ml所用的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要__________________。

(3)滴定過程中發(fā)生下列反應(yīng)：

3Fe2＋＋NO3-＋4H＋=NO↑＋3Fe3＋＋2H2O

Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

則氣樣中NO2的含量為___________mg/L。

(4)下列操作會(huì)使滴定結(jié)果偏高的是____

A．滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗 B．錐形瓶洗凈后還存留少量的水

C．滴定管滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù) D．FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)

II．常溫下，用酚酞作指示劑，用0.10mol·L－1 NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L－1的 CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖。

（已知：CH3COOH、 HCN的電離平衡常數(shù)分別為1.75×10-5、6.4×10-10）

(1)圖___（a或b）是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線，判斷的理由是_______________________。

(2)點(diǎn)③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序：_______________________。

(3)點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中：c(CH3COO－)－c(CN－)___c(HCN)－c(CH3COOH)（填“>、<或=”）

(4)點(diǎn)②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是：____________________。

Answer 1

【答案】2NO2＋H2O2= 2NO3－＋2H＋ 100mL容量瓶 CD a HCN的電離平衡常數(shù)小，同濃度，其電離出的氫離子濃度小，pH值大 c(CH3COO－)= c(Na+) > c(OH－) = c(H+) = ④③②

【解析】

I(1)NO2被H2O2氧化為NO3－的離子方程式為2NO2＋H2O2= 2NO3－＋2H＋。

(2)加水稀釋到100.00ml所用的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要100mL容量瓶。

(3)先計(jì)算重鉻酸根離子消耗得亞鐵離子的物質(zhì)的量，再計(jì)算硝酸根消耗得亞鐵離子的物質(zhì)的量，再計(jì)硝酸根的物質(zhì)的量即二氧化氮的物質(zhì)的量，再計(jì)算vL氣體中二氧化氮的含量。

(4)A選項(xiàng)，滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，消耗得標(biāo)液體積增大，重鉻酸根體積讀數(shù)偏大，重鉻酸根消耗亞鐵離子偏大，硝酸根消耗亞鐵離子偏小，滴定結(jié)果偏低；B選項(xiàng)，錐形瓶洗凈后還存留少量的水，測(cè)定結(jié)果不變；C選項(xiàng)，滴定管滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)偏小，重鉻酸根消耗亞鐵離子偏小，硝酸根消耗亞鐵離子偏大，滴定結(jié)果偏高；D選項(xiàng)，FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，測(cè)定重鉻酸根體積偏小，重鉻酸根消耗亞鐵離子偏小，硝酸根消耗亞鐵離子偏大，測(cè)定結(jié)果偏高。

II．(1)圖根據(jù)電離平衡常數(shù)可知，同濃度HCN的pH電離程度小，pH大，因此曲線a是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線。

(2)點(diǎn)③是醋酸與氫氧化鈉反應(yīng)呈中性，根據(jù)電荷守恒和溶液呈中性得出離子濃度的從大到小的順序。

(3)點(diǎn)①溶質(zhì)為NaCN、HCN且濃度相等，點(diǎn)②溶質(zhì)為CH3COOH、CH3COONa且濃度相等，點(diǎn)①、點(diǎn)②的溶質(zhì)的濃度都相同，根據(jù)物料守恒得變形得出結(jié)論。

(4)從點(diǎn)②到點(diǎn)④過程中，溶液中抑制再發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，酸對(duì)水的電離程度逐漸減小，故水的電離程度逐漸增大。

I(1)NO2被H2O2氧化為NO3－的離子方程式為2NO2＋H2O2= 2NO3－＋2H＋，故答案為：2NO2＋H2O2= 2NO3－＋2H＋。

(2) 加水稀釋到100.00ml所用的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要100mL容量瓶，故答案為：100mL容量瓶。

(3)Cr2O72－＋ 6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

1mol 6mol

c2mol·L－1×v2×10-3 L xmol

x = 6c2v2×10-3 mol

硫酸亞鐵的物質(zhì)的量n(FeSO4) = c1mol·L－1×v1×10-3 L= c1v1×10-3 mol

硝酸根氧化硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為n(FeSO4) = c1v1×10-3 mol - 6c2v2×10-3 mol =(c1v1- 6c2v2) ×10-3 mol

3Fe2＋＋ NO3－＋4H＋=NO↑＋3Fe3＋＋2H2O

3mol 1mol

(c1v1- 6c2v2) ×10-3 mol ymol

因此VL該氣體NO2的物質(zhì)的量，氣樣中NO2的質(zhì)量為= ，則氣樣中NO2的含量，故答案為：。

(4)A選項(xiàng)，滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，消耗得標(biāo)液體積增大，重鉻酸根體積讀數(shù)偏大，重鉻酸根消耗亞鐵離子偏大，硝酸根消耗亞鐵離子偏小，滴定結(jié)果偏低；

B選項(xiàng)，錐形瓶洗凈后還存留少量的水，測(cè)定結(jié)果不變；

C選項(xiàng)，滴定管滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)偏小，重鉻酸根消耗亞鐵離子偏小，硝酸根消耗亞鐵離子偏大，滴定結(jié)果偏高；

D選項(xiàng)，FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，測(cè)定重鉻酸根體積偏小，重鉻酸根消耗亞鐵離子偏小，硝酸根消耗亞鐵離子偏大，測(cè)定結(jié)果偏高；

故答案為CD。

II．(1)圖根據(jù)電離平衡常數(shù)可知，同濃度下，HCN的電離程度小，pH大，因此曲線a是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線，故答案為：a；HCN的電離平衡常數(shù)小，同濃度，其電離出的氫離子濃度小，pH值大。

(2)點(diǎn)③是醋酸與氫氧化鈉反應(yīng)呈中性，根據(jù)電荷守恒和溶液呈中性得出離子濃度的從大到小的順序：c(CH3COO－)= c(Na+) > c(OH－) = c(H+)，故答案為：c(CH3COO－)= c(Na+) > c(OH－) = c(H+)。

(3)點(diǎn)①溶質(zhì)為NaCN、HCN且濃度相等，點(diǎn)②溶質(zhì)為CH3COOH、CH3COONa且濃度相等，點(diǎn)①、點(diǎn)②的溶質(zhì)的濃度都相同，根據(jù)物料守恒得變形得出：c(CH3COO－)－c(CN－) = c(HCN)－c(CH3COOH)，故答案為：=。

(4)從點(diǎn)②到點(diǎn)④過程中，溶液中抑制再發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，酸對(duì)水的電離程度逐漸減小，故水的電離程度逐漸增大，因此溶液中水的電離程度由大到小的順序是：④③②，故答案為：④③②。